化學是一門以實驗為基礎的自然科學，有其獨特的學科特點和發展方向，化學課程標準的目標是以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，培養學生科學探究的能力，使學生獲得後續發展所需要的化學基礎知識和基本技能。中學生通過化學學科的學習可有效促進學生的科學素質的育成（科學素質是現代公民必須具備的基本素質），化學學科素質是科學素質的重要組成部分，它主要包括科學的知識和技能、科學的思維和方法、科學的情感和態度等三大要素，簡潔可歸納為：知識、能力和情意。

一、中學化學學科的知識、能力、情意的含義

（一）中學化學學科的知識的含義及分類

知識是“六要素”教學方式的第一個要素，根據化學的學科特點和學生的認知心理學，我們從廣義的角度對化學學科知識進行分類，主要可分為：事實性知識、概念性知識和方法性知識，下表將舉例列出相對應的化學學科知識的類別。

表2.8.1 化學學科知識的類別及示例

續表

而按照學生對知識的認識程度，可進行如下分類：

表2.8.2 化學學科知識的認識維度

（二）中學化學學科的能力的含義及分類

能力和知識一樣，是科學素質的重要組成部分，教師在課堂上不僅應該重視知識的教學，更要注重對學生能力的培養，那麽，什麽是化學學科的能力？德國中等教育體係中的學科能力主要分為三類，詳見表2.8.3。

表2.8.3 德國中等教育體係中的學科能力分類

以基於方法的能力為例，德國對於中學生的要求是：

表2.8.4 掌握方法的能力——運用方法獲得化學知識

教育部初高中化學國家課程標準研製組組長王祖浩教授將化學學科的能力結構設置如表2.8.5：

表2.8.5 化學學科的能力結構

我們認為，科學素養包含了科學態度、科學知識、科學探究能力、解釋和決策能力等，化學學科能力是正確認識客觀事物、順利進行化學學科活動的穩定心理特征的綜合，是影響主體所有化學活動效率的最基本、最直接的因素。化學學科能力是在學習化學知識和技能等過程中發展起來的，涵蓋了知覺、注意、記憶、想象、思維等各種心理過程。可歸納為：接受、吸收、整合化學信息的能力、化學實驗與探究的能力、分析問題和解決（解答）化學問題的能力等。下麵分別對這三種化學學科能力加以簡要說明。

1.接受、吸收、整合化學信息的能力

化學的教學往往開始於化學現象的描述，這種描述來源於學生的觀察和實踐，教師要幫助學生增加這種實踐的體驗，引導學生采用語言、文字、符號、圖表等工具和適當的方法對化學現象進行準確描述和概括，在此基礎上，形成化學的概念和理論；不僅如此，教師還要引導學生重視概念和原理形成的邏輯推理方法。基於此，化學中的接受、吸收、整合化學信息的能力，不僅僅停留在“觀察到”“體會到”和“總結出”這個層麵，還要具備能用語言說明現象的能力、用詞語闡明並解釋概念的能力以及準確闡明並解釋原理的能力。

2.化學實驗與探究的能力

化學科學知識由眾多事實和理論構成，這些知識是經過不斷探究得來的。中學化學課程中的實驗探究，不僅是一種教學手段，更是化學研究的重要方法，是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。學生經過親身經曆和體驗化學探究活動，不僅獲取化學知識，激發化學學習興趣，增進對化學科學的情感，理解化學科學的本質，也學習了研究方法。化學實驗作為進行科學探究的重要方式，學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。化學實驗與探究活動包含內容較多，主要是實驗、調查、討論、計算等。因此，化學計算能力也屬於化學實驗與探究的能力範疇。

3.分析問題和解決（解答）化學問題的能力

分析問題和解決（解答）化學問題的能力就是在能解釋化學現象的基礎上應用化學概念和理論解決實際問題的能力。包括對化學現象的識別、判斷、選擇、建立聯係等能力，甚至識別問題、主動設計、執行方案、尋求答案等能力。

（三）中學化學學科的情意的含義

情意在心理學、教育學界是一直備受關注的問題，是知識和能力在學習者頭腦中的客觀反映和主觀判定與取舍，具有行為意誌的傾向，它相對隱秘，往往不能僅使用一種模式或手段進行測量，屬於世界觀、價值觀的範疇。根據現代教學理論，學習過程是以人的整體心理活動為基礎的認知活動和情意活動相統一的過程，在學生的學習過程中，如果沒有情意的因素，學習過程就不能發生且維持。應該說，相對於知識和能力而言，情意顯得更複雜，會表現為多因素、多層次。

情意對學生的認知活動起著非常重要的作用。雖然個人情感和價值觀等並不直接參與認知活動，但是可以製約或者促進認知活動的發展。所以，情意作為課程的目標是必不可少的，也是其他目標所不能替代的。情感、態度和價值觀，對一個人的一生意義更加深遠。因此，我們可以說知識的掌握是基礎，能力發展是關鍵，而情意的提升是核心，是靈魂。

化學學科的情意，既是化學教育的本質回歸，也是化學教育的價值體現。培養學生的化學意識、文化素養和科學素養，是中學化學教師的重要任務。化學的情意不能簡單關注學習興趣、學習熱情和學習動機，目標應是指向樂觀的生活態度、求實的科學態度和寬容的人生態度。因為，科學價值與人文價值、個人的價值與社會的價值、人類價值與自然價值應該是統一的。學生從內心確立起了對真、善、美的價值追求，人與自然就能和諧並可持續發展。

中學化學課堂教學的實施，要盡量做到：①培養學生學會與別人交流、合作，增強協作精神及嚴謹、認真、實事求是的科學態度；②培養學生全麵認識所學化學知識的思維習慣（含規範答題的習慣）；③體會化學學科的重要性，增強對化學學習的熱愛。化學學科教育如果朝著這些目標努力，就能幫助學生逐步形成正確的世界觀、人生觀、價值觀，最終成長為一名合格的公民。

然而學生的個體是有差異的，以“河水的質量”為例，學生個體的表現就各不相同。我們參照美國教育心理學家布盧姆根據價值內化的不同程度，將情意的個別差異由低到高劃分為四個等級。

表2.8.6 情意的維度

二、中學化學學科的知識、能力、情意目標的設置

（一）知識目標的確定

教學目標是課堂教學的核心和靈魂，是課堂教學的出發點和歸宿。它具有導向、調控、激勵、評價等功能。應用於教學中，則教學設計中知識教學目標的確定是首要環節，科學而明確的知識目標能減少課堂生成的盲目性、隨意性，知識目標如果有效達成了，後續的精彩才能有效生成。因此，中學教師在確定每單元、每堂課的知識學習目標及要求層次方麵，要有準確的專業用語。結合《課程標準》對知識的學習目標的程度描述，采用的詞語和描述方法一般如下：

表2.8.7（化學學科知識）目標不同層次要求的描述詞語

其次，教師對於知識的教學內容，把握基本能夠到位，但在確定具體知識目標時，容易出現以下問題：同一內容（如概念、理論等）對學生的要求程度不一，教師往往會忽視這一點而拔高要求，人為造成了教學的難度，降低了教學效果。因此，教師要通讀教材，關心教材對同一概念、理論等對不同年級的學生的不同要求。力爭做到：①重視銜接。例如：必修2中《物質結構 元素周期律》（第4頁）和初三課本上冊第四單元《物質構成的奧秘》中都有相同知識介紹，如原子結構、元素周期表、離子的形成等。但必修2應在初中基礎上向縱深發展，去認識原子結構和元素周期表的內在聯係，通過數據的分析和實驗的體驗來認知元素周期表中同主族、同周期元素的性質與原子結構的關係，進而揭示元素周期律。②注意連貫。氧化還原反應的學習在初中三年級的要求是“知道”，即從得氧、失氧的角度判斷氧化反應、氧化劑、還原反應、還原性；在高中一年級，要求達到理解水平，即能根據化合價的升降或電子的轉移來判斷氧化劑和還原劑以及配平氧化還原反應方程式，到了高三，則要求學生能夠“應用”氧化還原的原理來認識電化學，同一內容隨學生年齡和認知心理由低到高的關係遞進，教師在設計教學目標時，要注意知識的連貫性。③忌諱目標動詞不當。如“硫酸”的學習目標，有老師將知識目標設計成：了解硫酸的物理性質，掌握硫酸的化學性質。案例中出現的“了解”“掌握”等動詞是非常模糊的，缺乏質和量的具體規定，含義模糊，不同的人有不同的理解，無法評價目標是否達成。因此，教師應盡量摒棄使用已習慣了的教學大綱用語，如“理解”“認識”“掌握”“學會”等。④忌目標的主體意識不明或缺失。教學目標的陳述應該是學生學習的結果，即陳述學生通過教學學會了什麽，而不是陳述教師教了什麽。所以，目標的陳述中不能出現“使學生……”“培養……”等，因為在課堂教學中學生是主體、是效應者，教師是主導、是使能者。下麵以九年級化學第二單元中“空氣”一節的知識目標設計為例，說明如何將知識目標進行細化的：

表2.8.8 九年級化學第二單元中“空氣”一節的知識目標

（二）能力目標的確定

長期的傳統教學，使教師對概念、原理和理論等知識目標有清晰的認識，一般教材以及教學參考書都能將這些要素體現在突出的位置甚至明顯列出，老師對於這一塊的把握是比較自信的，但是，科學的思維和方法，是科學素質育成的核心要素，所謂能力培養，其核心就是思維能力的培養。在課堂教學中既要培養學生的思維方法（例如分析與綜合、比較與聯係、歸納與演繹等），更要培養學生用運動、變化、聯係等觀點去看待事物的辯證思維能力；要通過引導，使學生可以從具體的知識學習中體會到科學認識的一般過程，如自然科學學科方麵的認識過程：問題→假說→實驗→結論→應用。我國的新課程改革充分應用了加涅和布盧姆的教育理論，在課堂教學領域將課程的目標從（一）認知、動作技能和情感三個領域，（二）學生發展、學科發展和社會發展三者的需要出發，整合成目前的三維目標。但是目前，老師們仍然將“知識”當作教學的核心，而培養學生能力的“過程與方法”則形式大於實效，事實上，各學科、各學段的課程標準中，這一塊內容的敘述都比較籠統，需要細化。我們理解的三維目標之間的關係應該是：“知識與技能”是載體，“過程與方法”是核心，“情感態度與價值觀”是結果。從九年級化學開始，我們對學生的能力發展就要遵循漸進式原則，由低級到高級發展。例如，《義務教育化學課程標準（2011年版）》將實驗技能作為第一部分的學習內容，並將初中學生的化學實驗技能界定為表2.8.9，現將其與“接受、吸收、整合化學信息的能力”中的“符號表征能力”和“化學實驗與探究的能力”中的“定量計算能力”等等級目標列表如下，以作示例。

表2.8.9 科學探究能力要素及目標

表2.8.10 符號表征能力等級及目標

表2.8.11 定量計算能力等級及目標

（三）情意目標的確定

由於情感是人腦對客觀現實與個人需要之間關係的反映，是客觀事物是否符合自己需要而產生的主觀體驗，它是個人的、內隱的，個體之間有較大的差異。因此，在確定情意目標時，盡量使用外顯、可測的行為動詞進行描述。結合課程標準對情感、態度、價值觀的學習目標的程度描述，采用的詞語和描述方法一般如下：

表2.8.12（化學學科情意）目標不同層次要求的描述詞語

教師在確定情意目標時，切忌內容空泛，要參照表2.8.13，使用清晰明確的動詞分別進行表述。下麵列舉人教版九年級化學上冊的第一單元（含緒言）和第二單元的情意目標作為示例。

表2.8.13 九年級化學上冊的第一單元（含緒言）和第二單元的情意目標

續表

任何一門學科的教學都是在育人的大背景下存在的，也就是說，知識、能力和情意的目標要有機融合、協調統一在大目標之下，才能促進學生的發展。教師應采用多種形式，創設學習情境，努力實現知識、能力和情意目標的大整合。

1.設計恰當的實驗活動，通過探究學習，實現知識、能力和情意目標的整合

科學探究是通過“做”來學習的，某教師在“氧氣”一節的教學中，通過整合教材，設計了一係列的實驗探究，並利用表格輔助教學。見表2.8.14：

表2.8.14 氧氣的化學性質

在這個教學環節中，學生可以學習實驗的有序觀察，體會“物質的變化是有條件的”的觀念，逐步豐富物質的變化觀；還可以通過實驗現象的對比，體會實驗條件控製的思想和方法。通過該教學設計的實施實現了以下教學目標的整合：

表2.8.15

續表

2.利用豐富的素材，為學生創設學習情境，實現知識、能力和情意目標的整合

對於學生來說，化學概念和原理的學習，是枯燥乏味的，尤其是初中學生。抽象的內容、生活經驗的不足，加上感性知識不充分等，迫使教師選擇適當的教學手段，如多媒體課件、實物模型、影視錄像等，使教學內容更直觀、更形象，這樣可以幫助學生理解概念原理、發展抽象思維。例如人教版九年級化學上冊第三單元“原子的結構”的教學，某教師是這樣設計的：

環節1 利用多媒體和視頻資料，展示原子結構模型的演變：

第一階段：1803年10月18日，道爾頓在曼徹斯特的學會上第一次宣讀了他的有關原子論的論文，提出原子是堅實的、不可再分的實心球——實心球模型（幻燈片展示該論文要點）。

第二階段：1897年，湯姆生發現了電子，從此叩開原子的大門，人們開始揭示原子內部的秘密。湯姆生提出了新的原子模型——棗糕模型（幻燈片展示湯姆生的棗糕模型）。

第三階段：1911年，盧瑟福實驗中的α粒子，穿進原子內部去“刺探”原子內部的具體構成情況。據此，盧瑟福提出了更新的原子模型——行星模型（幻燈片展示盧瑟福用帶正電荷的α粒子轟擊金箔的實驗）。

環節2 教師指導學生練習書寫幾種常見元素的原子結構示意圖。

以上的情境再現，可以幫助學生對情境中人的行為進行價值判斷，獲得相應的情感體驗；也讓學生知道認識事物是有過程的，人類認識事物是不斷發展的；通過對盧瑟福等科學家實驗的分析，學生不但體會了科學家的科學精神，更獲得了相關知識。

在這個教學案例中，實現了以下教學目標的整合：

表2.8.16

3.設計學生感興趣的問題組，指導學生合作學習，實現知識、能力和情意目標的整合

人教版九年級化學上冊第四單元“水的組成”的教學，承載的教學任務比較繁重，主要是兩個結論：①水是由氫氧兩種元素組成的，②一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成對學生來說有難度，其次是“單質”“化合物”和“氧化物”的概念不易辨析。某教師在這一節的教學中，配合實驗設計了一個問題串，並利用學生的合作進行教學，效果不錯。這個問題串詳見表2.8.17。

表2.8.17

本示例通過一係列的問題引導學生對實驗進行有序觀察（如按時間順序、空間順序等）、用規範的語言描述和記錄實驗現象、對實驗現象進行分析，進一步體會實驗現象與結論之間的關係。通過這些問題的解答，學生初步學習了實驗觀察和分析的方法、初步學習了從元素的觀點看化學變化，認識化學變化的一個特點——反應前後元素種類無變化。

在這個教學案例中，實現了以下教學目標的整合：

表2.8.18